SVC的SIMULINK仿真分析報(bào)告

1、 WORD 6/6SVC仿真分析1、概述1.1 基本概念靜止無功功率補(bǔ)償器（Static Var CompensatorSVC）是指其輸出隨電力電子系統(tǒng)特定的控制參數(shù)變化的并聯(lián)連接的靜止無功功率發(fā)生裝置或無功功率吸收裝置。SVC可以根據(jù)系統(tǒng)無功功率的需求或電壓的變化自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償。SVC的一個(gè)重要特征是主要依靠晶閘管等電力電子器件完成調(diào)節(jié)或投切功能，它可以頻繁地調(diào)節(jié)或投切，其動(dòng)作速度是毫秒級(jí)的，遠(yuǎn)比機(jī)械設(shè)備的動(dòng)作速度要快。SVC的基本作用是連續(xù)而迅速地控制無功功率，并通過發(fā)出或吸收無功功率來控制它所連接的輸電系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)電壓。因此，SVC的顯著特點(diǎn)是能快速、平滑調(diào)節(jié)容性或感性無功功率，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償

2、。1.2 SVC的類型現(xiàn)今的SVC類型有晶閘管控制電抗器（Thyristor Control ReactorTCR）、晶閘管投切電容器（Thyristor Switch CapacitorTSC）、晶閘管投切電抗器（Thyristor Switch ReactorTSR）、晶閘管控制高阻抗變壓器型（Thyristor Control TransformerTCT）和飽和電抗器（Saturation ReactorSR）等，基本類型是TCR和TSC。SVC需要在一定的條件下才能實(shí)現(xiàn)無功功率的連續(xù)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，通常的方式有：TCR+TSC，TCR+FC（或MSC）、TCR+TSC+FC（或MSC）。本

3、文使用的方式為TCR+FC（或MSC）。2、晶閘管控制電抗器和并聯(lián)電容器的配合使用（TCR+FC（或MSC）2.1 晶閘管控制電抗器的基本原理SVC的優(yōu)越性是它能連續(xù)快速調(diào)節(jié)補(bǔ)償裝置的無功功率輸出。這種連續(xù)調(diào)節(jié)是依靠調(diào)節(jié)TCR中晶閘管的觸發(fā)延遲角得以實(shí)現(xiàn)的，因此SVC的核心是TCR。TCR為SVC中的重要一員，主要起可變電感的作用，實(shí)現(xiàn)感性無功功率的快速、平滑調(diào)節(jié)。TCR的單相原理圖如圖1所示，其基本結(jié)構(gòu)就是兩個(gè)反并聯(lián)的晶閘管與一個(gè)電抗器相串聯(lián)。為了能夠承受實(shí)際線路上的高電壓和大電流，應(yīng)該允許有若干個(gè)晶閘管串聯(lián)后組成一個(gè)等效的晶閘管。這樣的電路并入到電網(wǎng)中就相當(dāng)于電感性負(fù)載的交流調(diào)壓電路，即此

4、時(shí)電路可視為交流調(diào)壓器帶純電感負(fù)載的情況。為保證兩晶閘管V1、V2在正負(fù)半周可靠、對(duì)稱導(dǎo)通，應(yīng)采用寬脈沖或脈沖列觸發(fā)。改變晶閘管的控制角，流經(jīng)電抗器的電流波形將發(fā)生變化，而使電流波形中的基波分量發(fā)生變化，這相當(dāng)于改變了電抗器的感抗，使TCR等效于一個(gè)連續(xù)可變的電感器。圖1 TCR單相原理圖設(shè)導(dǎo)通角為，它與角的關(guān)系為=2（-），減小，則電流中基波分量減小，這相當(dāng)于增大電抗器的感抗，減小基波無功功率。設(shè)，則當(dāng)控制角=90時(shí)，電抗器（L）呈純電感性，流過電抗器的電流波形滯后電源電壓90，晶閘管為全導(dǎo)通，導(dǎo)通角為=180，此時(shí)電流波形連續(xù)且為一正弦波，即式中，U為電源電壓有效值，為電抗器的基頻電抗（。

5、由于純電感負(fù)載的功率因數(shù)角，故在圍雙向晶閘管處于失控狀態(tài)，已不能通過變化來改變IL大小。當(dāng)90，電感中電流IL將受到控制，即隨著角的增大，電感電流基波分量IL1相應(yīng)減小，電抗器的等效電抗增加；在電感電流可控條件下，電抗器等效電感值隨之可控，繼而TCR吸收的感性無功功率也可以平滑調(diào)節(jié)，其規(guī)律是：當(dāng)接近180時(shí)，電流接近0；接近90時(shí)，Q接近。此時(shí)，電流值iL由周期分量i1和非周期分量i2合成，即式中，T為電路時(shí)間常數(shù)。忽略電阻時(shí)，T為無窮大，故得當(dāng)90180時(shí)，電流iL中的基波分量為式中，IL1、U分別為電流基波分量和電壓的有效值，XL為基波下電抗器的電抗值。當(dāng)=90時(shí)，電抗值等于接在線路中的電

6、抗本身；當(dāng)=180時(shí)，電抗值最大，等效于開路。90180時(shí)，TCR的等效電抗值與控制角之間的關(guān)系為增大，則電流中的基波分量減小，這相當(dāng)于增大電抗器上的有效電感，減小基波無功功率。2.2 晶閘管控制電抗器和電容器的配合使用圖2 TCR+FC型靜止無功功率補(bǔ)償裝置原理圖為并聯(lián)電容器組發(fā)出的超前無功功率，且為固定值；為補(bǔ)償電抗器吸收的無功功率；為負(fù)荷側(cè)所需要的無功功率；為系統(tǒng)所提供的無功功率；為由TCR調(diào)節(jié)系統(tǒng)輸出的無功功率。當(dāng)負(fù)載滯后而無功功率變化時(shí)，可連續(xù)控制滯后無功功率，使（-）變化。如當(dāng)增大時(shí)，則晶閘管控制的電抗器耗用的無功功率減小，角增大；而當(dāng)減小時(shí)，則增大，角減小。即不管負(fù)載的無功功率如何變化，總要使由系統(tǒng)供給的無功功率常數(shù)，以限制電壓的閃變。3、SVC(TCR+FC)仿真3.1 仿真模型圖3 SVC仿真模型圖 測(cè)量無功功率仿真圖圖 測(cè)量基波值的子系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置如下：1、A=zeros(1,19);B=zeros(1,19);for a=0:5:90;t,x,y=sim(untitled,0.2);i=a/5+1;A(i)=a; B(i)=u(end);endplot(A,B);A=zeros(1,19